L'Agence nationale de la recherche Des projets pour la science

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  • BIOCARRA Biodiversité et biogéographie des algues Corallinales des récifs coralliens dans le Pacifique Ouest

    Exploration de la biodiversité des algues rouges calcaires constructrices de récifs coralliens.
    Les algues rouges calcaires ont un rôle majeur dans le fonctionnement et le maintien des écosystèmes coralliens et pourtant les connaissances sur ce groupe sont très lacunaires. Ce projet cherche à combler le déficit de taxonomie en ayant l’ambition d’explorer la richesse de ce groupe méconnu et négligé autour du triangle d’or de la biodiversité marine depuis Taïwan jusqu’au sud de la Nouvelle-Calédonie.

    Combien a-t-il d' espèces? Où se trouvent ces espèces? Quelle est leur histoire évolutive? Quelles sont les affinités biogéographies à l'échelle des régions étudiées?
    Notre objectif est d’accroitre la connaissance scientifique des algues rouges calcaires tout en améliorant la visibilité des travaux dédiés à l’exploration de la biodiversité de ce groupe. Ces algues qui sont des roches vivantes constituent un matériel biologique particulier pour des études taxonomiques; notamment la présence d’un squelette calcaire est un obstacle à l’utilisation des techniques appliquées classiquement aux autres groupes dépourvus de calcaire. Par ailleurs, la morphologie externe de ces algues très similaire d'une espèce à l'autre est source de confusion taxonomique. Un des enjeux est de mettre au point les techniques d’analyses ADN et de les combiner aux études histologiques, incluant l'étude de l'appareil reproducteur femelle, pour estimer la diversité spécifique et génétique de ce groupe.



  • EXPAND Explorations autour de la dripline neutron

    EXPAND: Explorations autour de la dripline neutron

    Un des thèmes principaux de la physique nucléaire moderne est l'exploration de la structure des noyaux dits « exotiques » c'est-à-dire loin de la vallée de stabilité. En particulier les noyaux légers (A <40) autour de la limite d'existence neutron (drip-line neutron) fournissent non seulement un terrain idéal pour le test de nombreux modèles théoriques de la structure nucléaire, mais présentent également un certain nombre de phénomènes uniques tels que les halos de neutrons.

    Structure autour de la dripline neutron: études du continuum.

    Les objectifs physiques de ce projet sont l'étude de la structure et des corrélations intrinsèques des noyaux légers riches en neutrons autour et au-delà de la drip-line neutron, et la recherche de phénomènes exotiques, comme des structures résonantes dans les systèmes de plusieurs neutrons (comme le tétraneutron 4n), en utilisant les possibilités uniques offertes par le RIBF («Radioactive Ion Beam Factory«) à RIKEN (Saitama, Japon).

    Plus explicitement, la forte intensité des faisceaux primaires (comme le 48Ca) couplée au séparateur de fragment BigRIPS permet la production des faisceaux secondaires de noyaux légers riches en neutron les plus intenses au monde, généralement trois ou quatre ordres de grandeur plus intenses que pour toute autre installation. Par ailleurs, dans de nombreux cas, le RIBF est la seule installation capable de produire ces faisceaux à des énergies (~250 MeV/nucléon) parfaitement adaptées, à la fois expérimentalement et théoriquement, pour les réactions d'intérêt : « knockout » de nucléons, cassure, et diffusion inélastique.



  • MEPHISTO MEcanismes Photochimiques aux InterfaceS : étude des espèces Transitoires de l’Oxygène

    L’oxygène de l’air : comment le rendre réactif à l’aide de la lumière ?
    Les espèces réactives de l’oxygène, capables d’oxyder un grand nombre de substrats, sont produites à partir de l'oxygène de l'air par irradiation de photocatalyseurs minéraux ou organiques. Elles ont été produites par différents types de matériaux et analysées afin de préciser leur rôle dans les processus d’oxydation.

    Développement de matériaux pour activer l’oxygène par la lumière et compréhension des mécanismes d’oxydation.
    L’activation photoinduite de l’oxygène de l’air peut contribuer à la décontamination chimique et/ou bactériologique de différents compartiments environnementaux, en particulier de l’air. Outre l’utilisation essentiellement sous UV A d’un photocatalyseur très connu, le dioxyde de titane, une autre stratégie consiste à immobiliser des photosensibilisateurs organiques sur différents supports inertes afin d’élaborer des matériaux actifs dans le visible. Le projet MEPHISTO vise la compréhension de la génération et de la réactivité des espèces réactives de l’oxygène à l’interface gaz-solide. Il ambitionne la préparation de films ou de monolithes transparents photoactivables en UV et/ou en visible, la détection des espèces transitoires et la quantification des espèces réactives de l’oxygène produites en présence d’air et/ou d’humidité. Les connaissances acquises sur les mécanismes d’activation de l’oxygène et ou de l’eau vont permettre la préparation raisonnée de matériaux photoactifs pour plusieurs secteurs d’application : films/textiles/surfaces bactéricides, traitement de l’air, thérapie photodynamique,….



  • REPPAVAL Représentations des paysages et de la nature dans les petites vallées de l’Ouest de la France face aux projets de restauration écologique

    Représentations des paysages et de la nature dans les petites vallées de l’Ouest de la France face aux projets de restauration écologique
    Restauration écologique des rivières: controverse, conflits d’usage et projet de territoire

    Analyser les effets socio-spatiaux de la mise en œuvre de la restauration écologique des rivières (Ouest de la France).
    Depuis le milieu des années 1990, il ne s’agit plus seulement de lutter contre les pollutions mais également de restaurer les processus physiques et la continuité écologique (flux de sédiments, migrations piscicoles). Ces principes ont été progressivement intégrés techniquement et juridiquement puis ont conduit à la mise en œuvre d’opérations nouvelles, parfois radicales, telle que le démantèlement de grands barrages ou d’anciens seuils de moulin à eau dont la présence est alors perçue comme une contrainte à l’atteinte du bon état écologique. Ces ouvrages requalifiés par de nouveaux usages, récréatifs, résidentiels et énergétiques (petite hydro-électricité) ont été progressivement patrimonialisés. Ces actions de démantèlement donnent lieu à une controverse environnementale et à une multiplication des conflits à l’échelle locale. Le projet de recherche s’inscrit dans ce contexte de rencontre tumultueuse entre, d’une part, patrimonialisation des paysages et restauration écologique, et d’autre part entre gestion locale et prescriptions issues d’expertises nationales / régionales. L’évaluation et l’analyse des effets sociaux et spatiaux de la mise en œuvre des politiques publiques de restauration de cours d’eau constituent l’objectif principal du projet.



  • DynGraph Dynamiques de Topologies de Graphes

    Comprendre les graphes qui évoluent au fil du temps
    Les graphes permettent d'étudier de nombreux objets comme les réseaux d'amitié, l'infrastructure de l'internet, le Web, les réseaux routiers, etc. Leur étude est cruciale pour de nombreuses applications : moteurs de recherche, réseaux sociaux en ligne, robustesse de l'internet, etc. La plupart de ces graphes évoluent au fil du temps, mais ce n'est cependant pas pris en compte en général. Il y a donc un fort besoin de méthodes d'étude de cette dynamique.

    Des graphes dynamiques apparaissent dans de nombreux contextes et il est important de comprendre leur dynamique pour de nombreuses applications
    Les graphes (c'est-à-dire des ensembles de noeuds reliés deux à deux) apparaissent dans de nombreux contextes. On peut citer les résesaux d'amitié, l'infrastructure de l'internet, le Web, les chaînes alimentaires, les réseaux routiers, etc. Depuis la fin des années 90, de nombreux travaux ont montré que l'étude de la structure de ces graphes, c'est-à-dire uniquement des liens entre les noeuds, en oubliant les informations sur les noeuds telles que par exemple l'âge ou le sexe de la personne considérée, permet d'obtenir des résultats cruciaux pour de nombreuses applications sociétales et/ou industrielles : moteurs de recherche, réseaux sociaux en ligne, robustesse de l'internet, etc. La plupart de ces graphes sont dynamiques : les relations d'amitiés changent, des machines sont ajoutées sur l'internet, etc. La plupart des travaux avant le début du projet n'ont cependant pas pris en compte cette dynamique. L'objectif du projet est donc de mettre au point des techniques permettant de comprendre la dynamique de ces graphes, ce qui est crucial pour les applications citées ci-dessus.



  • ETHOPOL Du gouvernement des sentiments familiaux. Vers une sociologie des ethopolitiques contemporaines.

    Ethopol - Du Gouvernement des sentiments familiaux
    ETHOPOL est un programme hébergé à l’université de Toulouse II Jean Jaurès. Cinq chercheu-r-se-s en sciences sociales se sont réuni-e-s pour penser la diversité des formes de régulation familiale et leurs conséquences subjectives. L’équipe conduit ses travaux sur l’adoption, la PMA, la GPA, le don de sperme et l’encadrement de la naissance. Nous étudions la manière dont la prise en charge institutionnelle des familles modifie la manière dont les sujets se pensent, se conçoivent et se jugent.

    Gestion familiale, encadrement institutionnel et travail de soi
    Le projet ETHOPOL se donne pour objectif de saisir les formes de régulation institutionnelle qui gouvernent l’affectivité et les sentiments des usagers. Le projet réunit 5 chercheu-se-r-s travaillant sur les questions familiales à partir d’objets spécifiques mais complémentaires : l’adoption internationale, la GPA, les tests de paternité, les refus de FIV et le traitement des dépressions post-partums. Chaque objet donne lieu à des enquêtes autonomes, où s’observent en situation la manière dont les familles (en devenir ou réalisées) sont gérées et encadrées par des institutions spécialisées dont l’action se déploie en priorité sur la psyché et « l’intériorité » des agents.

    Pour penser ces situations et ce qu’elles révèlent, le programme propose de mettre à l’épreuve le concept d’ethopolitique. Le terme a été proposé au début des années 2000 par le sociologue britannique Nikolas Rose pour désigner les politiques qui visent aux transformations éthiques, à l’ajustement des normes et au développement de nouvelles valeurs. Comment apprend-t-on à renoncer ? à aimer ? à accepter ? Comment le travail institutionnel – conduit par des médecins, des psychologues, des experts ou des assistants de travail social – produit un nouveau regard sur soi et sur les autres, à partir du traitement actuel des questions familiales ? En ajustant le concept à l’étude des familles, ETHOPOL entend ainsi renouveler le regard porté sur l’encadrement institutionnel des individus, et la manière dont leurs ressentis et leurs émotions font l’objet d’un travail spécifique.



  • SYNBIORG Synthèse totale de polycétides exploitant des cyclisations bioinspirées: les hirsutellones et autres composés de type chalasines

    Bio-inspiration pour la synthèse chimique de produits naturels fongiques
    Inspirée des mécanismes du vivant, la synthèse de produits naturels fongiques de type polycétide polycycliques, aux propriétés médicinales et biologiques intéressantes, sera entreprise. Nous avons envisagé que de simples variations fonctionnelles (degré d'insaturation) autour d'un précurseur chimique bio-inspiré conduirait à une diversification des produits de cyclisation. En effet des processus de cyclisation variés vers les différents produits naturels pourraient être ainsi atteints.

    Reproduire chimiquement une molécule du vivant pour en comprendre l'origine biologique
    Le projet SYNBIORG est divisé en 4 tâches. Les précurseurs linéaires bio-inspirés des produits naturels d'intérêt (hirsutellone B, talaroconvolutines et périconiasines) seront construits et des méthodologies seront spécialement développées pour cela (Tâche 1). La réactivité chimique de ces précurseurs sera alors étudiés dans le but de comprendre les mécanismes biochimiques mis en jeu par les cellules vivantes pour construire de tels composés. Cela permettra d'orienter nos méthodes vers la synthèse sélective des produits naturels ciblés (Tâche 2). Ayant à disposition les précurseurs linéaires, nous envisageons un marquage isotopique pour en étudier le devenir in vivo, en utilisant des cultures de champignons producteurs des produits naturels d'intérêt (Tâche 3). Eventuellement des études enzymatiques pourraient être également envisagées pour en comprendre le fonctionnement. Enfin, une dernière tâche consistera à valoriser et disséminer l'ensemble de nos résultats.



  • SPOC Brosses de polymères stimulables pour le contrôle de l’adhésion cellulaire

    Brosses de polymères stimulables pour le contrôle de l’adhésion cellulaire
    L'objectif du projet SPOC est la réalisation et la caractérisation de brosses de polymères stimuli-sensibles permettant de moduler l'adhésion cellulaire. Notre stratégie repose sur l'utilisation d'un changement photo-induit de conformation des macromolécules de la brosse, afin de contrôler l'adsorption/désorption de protéines, et ainsi l'adhésion de cellules cultivées sur ces surfaces. Ces brosses seront utilisées afin d'étudier et de quantifier les propriétés adhésives de cellules.

    Synthèse de polymères photo-thermosensibles - Caractérisation optique de la conformation de brosses de polymère - Etude préliminaire de l'adhésion cellulaire en présence de brosses.
    - Il s'agit dans un premier temps de synthétiser des polymères présentant une LCST (Lower Critical Solution Temperature) voisine de 37 degrès en solution aqueuse, et dont la valeur exacte dépend de la polaritité de groupements photosensibles incorporés dans les macromolécules. L'objectif est ainsi d'induire, à température physiologique, un changement de conformation réversible des macromolécules, piloté uniquement par une irradiation lumineuse.
    - Ces polymères photosensibles seront greffés sur des surfaces, sous forme de brosses. Nous emploierons une méthode optique (RICM pour Reflection Interference Contrast Microscopy) afin de caractériser les changement de conformation de ces brosses induits par le stimulus lumineux.
    - En parallèle, nous mènerons une étude de l'adhésion de cellules de mammifères cultivées sur des substrats fonctionnalisés avec des brosses de polymères thermosensible, afin de déterminer la façon dont les paramètres moléculaires des brosses (densité de greffage, longueur des chaines) et la conformation des chaines (en bon ou en mauvais solvant) affecte l'adhésion et le détachement des cellules.



  • ESBODYR Etats excités de systèmes d’intérêt biologique : vers une dynamique ultrarapide de conformères sélectionnés

    Etats excités de systèmes d’intérêt biologique : vers une dynamique ultrarapide de conformères sélectionnés
    Le challenge expérimental consiste à développer de nouvelles procédures expérimentales (IR ns/UV ns-fs, Gouttelettes d'hélium) afin de détecter et d'identifier le paysage conformationel de biomolécules grâce à leur spectroscopie IR. Le but ultime est ensuite d’en appréhender la dynamique. Le challenge théorique pour la spectroscopie et la dynamique des états excités réside dans le nombre d'états de nature très différente qui doivent être décrits simultanément de façon équilibrée et précise.

    Vers une dynamique ultrarapide de conformères sélectionnés
    L'objectif principal du projet consiste à étudier la dynamique électronique d’états excités de systèmes moléculaires pertinents sur le plan biologique et d’établir la nature des mécanismes de désactivation non-radiative. Ce projet se concentre sur les premiers états excités de ces espèces, et propose une approche synergique expérience-théorie qui associe i) spectroscopies conformationnellement résolues réalisées en phase gazeuse à différents régimes de dynamique électronique (nanoseconde (ns), picoseconde (ps) et femtoseconde (fs)) et ii) une modélisation efficace de la surface d'énergie potentielle (SEP) des états excités. L'accent sera mis sur plusieurs classes de systèmes d’intérêt biologique, pour lesquelles les équipes du LFP (maintenant LIDYL) et de l’ISMO sont des experts dans la caractérisation de leur paysage conformationnel à l'état fondamental, à savoir des peptides isolés et hydratés, ou des complexes moléculaires, des modèles de reconnaissance moléculaire.
    Le projet vise à développer de nouvelles stratégies théoriques originales pour modéliser efficacement et précisément les SEP d’états excités. En parallèle, il vise à déployer de nouvelles procédures expérimentales permettant de réaliser des mesures de durée de vie des états excités par des techniques de femtochimie avec une sélection en conformation grâce à la spectroscopie InfraRouge ou à sa variante sous forme de gouttelettes d'hélium. Contrairement aux études précédentes, ces mesures en phase gazeuse seront directement comparables aux études théoriques (effectués sur les mêmes conformations), autorisant ainsi une rétroaction efficace entre les deux approches. Il en résultera : i) une attribution précise des processus photophysiques dans des systèmes conceptuellement importants, ii) une validation des calculs d’états excités par comparaison avec les données expérimentales, ou, encore, avec des résultats théoriques obtenus à l’aide de méthodes de chimie quantique de très haut niveau.



  • ILOOP Optimisation optique de lasers intenses pour la propagation

    ILOOP
    Optimisation optique de lasers intenses pour la propagation

    Enjeux et objectifs
    Traditionnellement les faisceaux lasers intenses en fin de chaine, après compression, ont une distribution en amplitude de type gaussienne ou super-gaussienne sans que cela soit déterminé et une phase spatiale soit quasi-plane, si un miroir déformable est implanté, soit aberrante si ce n’est pas le cas. Ainsi les conditions de propagation du faisceau intense ne sont pas contrôlées mais simplement dictées par les formes de l’amplitude et de la phase. Que l’on cherche à maximiser la fluence laser du faisceau focalisé sur une cible à distante ou à optimiser l’interaction et la position d’un ensemble de filaments de plasma, le meilleur moyen pour y parvenir consiste à contrôler l’amplitude et la phase initiale du faisceau laser avant propagation. Or il nous semble maintenant tout à fait intéressant et possible de pouvoir contrôler complètement l’amplitude et la phase après la compression par une mise en forme à l’aide d’optiques adaptatives multi-conjuguées, ce qui dans notre cas sera deux miroirs déformables positionnés dans des plans adéquats et piloter par un senseur de front d’onde basé sur le principe de la diversité de phase.
    Acronyme du projet : ILOOP
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    Il sera ainsi possible de réaliser un faisceau annulaire dont la propagation est contrôlée ou bien de réaliser un faisceau présentant des modulations importantes en amplitude afin de générer par exemple un réseau de filaments d’espacement contrôlé. Des études liées à ces utilisations semblent tout à fait pertinentes pour les applications DGA. Le contrôle dans le domaine spatial de l’amplitude et de la phase est aussi très intéressant lors de la focalisation des lasers intenses, de type multi-pétawatts en physique des plasmas. Cela permettra de maximiser l’éclairement lors de l’interaction et donc de tirer profit au maximum du laser intense.



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